Appunti Servizi Generali di Impianto

Impianti frigoriferi ad assorbimento

In questo tipo di impianto avremo sempre una sorgente da raffreddare, uno scambiatore (evaporatore) che ha come compito quello di asportare calore dalla sorgente e all'interno del quale scorre un fluido frigorifero che è in fase liquida quando entra riempie il circuito evaporativo e in fase gassosa (vapore saturo) man mano che asporta calore. Quello che cambia rispetto all'altro tipo è nella fase seguente. Avremo che il vapore di fluido frigorifero viene assorbito in una soluzione assorbente, composta dal fluido frigorifero stesso e da un fluido di servizio, in modo tale che il fluido frigorifero arrivi al condensatore in maniera energeticamente più conveniente e per passare da Pv (pressione di evaporazione) a Pc (pressione di condensazione) senza utilizzare un compressore, ma una pompa poiché

Si ottiene una soluzione in fase liquida. Esistono vari tipi di impianto in base al tipo di fluidi utilizzati: alcuni utilizzano l'ammoniaca NH3 come fluido frigorifero e l'acqua come fluido di servizio. Mentre altri utilizzano l'acqua come fluido frigorifero e un sale, ovvero il bromuro di litio LiBr, come fluido di servizio.

Nel dettaglio del funzionamento, avremo quindi un assorbitore (A) dove nella parte bassa viene raccolta una soluzione in fase liquida composta, come detto, dal fluido frigorifero (ammoniaca NH3) e da un fluido di servizio (acqua), al fine di formare una miscela. Questa miscela NH3/H2O viene prelevata e, attraverso una pompa, viene portata al generatore di vapore (G): qui attraverso una fonte di calore si ha la separazione fra acqua e ammoniaca.

Il fluido di servizio che si mischia al fluido frigorifero per formare una miscela. Questo fluido non è più utilizzato per passare attraverso un compressore, ma una pompa. Il fluido frigorifero N

La tipologia di impianto è il rifornimento di energia termica nel generatore di vapore, per via dei costi. Il vantaggio di un impianto ad assorbimento è che il lavoro necessario alla pompa per fare circolare la miscela è circa 100 volte inferiore allo stesso lavoro speso dal motore in un impianto a compressione. Inoltre, un impianto frigorifero ad assorbimento è molto meno rumoroso di un impianto frigorifero a compressione (infatti usati ad esempio negli hotel).

Gli impianti a compressione sono molto più compatti e operativamente più flessibili, per questo sono più diffusi. Ma in certe situazioni è più conveniente utilizzare quello ad assorbimento, come quando si ha del calore non sfruttato e che potrebbe essere utilizzato per alimentare il generatore con energia termica. Inoltre in quelli ad assorbimento non ci sono parti in movimento oltre la pompa, quindi dal.

punto di vista manutentivo sono più performanti rispetto a quelli a compressione.

3→Esistono anche impianti trigenerativi impianto cogenerativo + impianto frigorifero.Riescono a generare sia energia elettrica, sia energia termica (calda e fredda).La separazione nel generatore di calore fra acqua e ammoniaca non è perfetta, si possono separare insieme all’ammoniaca anche particelle di vapore acqueo. Esse prenderebbero la strada insieme al vapore di ammoniaca verso il condensatore e l’inconveniente è che nel: l’acqua Nel circuito evaporativo deve circolare solamente liquido puro di ammoniaca circuito evaporativo l’acqua ghiaccerebbe molto prima dell’ammoniaca, provocando ingenti danni al circuito. Per evitare ciò è bene che dal generatore di vapore esca solo vapore di

rettificatore(alta) per tornare nello scambiatore per pre-raffreddarla in vista dell’arrivo all’assorbitore,

La miscela ricca di NH entra nello scambiatore del rettificatore (R) per subire un
pre-riscaldamento, per poi uscirne e cedere il calore allo scambiatore (S).
dove viene separata l’ammoniaca dall’acqua

La miscela entra quindi nel generato re di vapore (G), :

la miscela povera di NH scende verso il basso mentre il vapore di quasi sola NH si dirige verso il
rettificatore (R).

Il vapore di quasi sola NH3 si dirige verso il rettificatore (R). Nel rettificatore (R) sono presenti
degli ostacoli, detti “piatti”, che fanno ricadere in basso l’acqua ancora presente nel vapore
di ammoniaca, in maniera tale da rifare circolare la miscela povera di NH3 nel generatore di
vapore (G).

Il vapore di ammoniaca purissimo può quindi uscire dal rettificatore e dirigersi verso il
condensatore ad aria (c) prima e

gasRIFERISCONO!!!!

La curva superiore è la curva limite del vapore, mentre quella inferiore è la curva limite della temperatura di ebollizione dell'acqua.

Avremo:

T_NH temperatura di ebollizione dell'ammoniaca

V₃ →Tv H₂O temperatura di saturazione acqua

c liquido povero di ammoniaca

5Lc vapore prevalentemente ricco di ammoniaca

V è l'operazione

Quella appena illustrata di riscaldamento che avviene nel generatore di vapore (G).

→Tv NH₃ temperatura di saturazione ammoniaca

Le stesse cose valgono per un diagramma H c (Entalpia concentrazione).

Si nota come la temperatura di saturazione dell'ammoniaca è inferiore di quella dell'acqua a pressione costante.

Diagramma H c (Entalpia concentrazione)

3) Diagramma H – c P = costante

H HVapore surriscaldato

H H O VapoV 2 re satur o

Miscela liquido + vapore V curve a temperatura costante

V’H H OL 2 M M’L H NHV 3L’ Liquido saturo H

NHL 3

Liquido sottoraffreddato c (concentrazione dell'ammoniaca) 0% - 100%

c c cL M V→PS X ESAME NON DISEGNARE CURVE BLU E ROSSE E A COSA SI RIFERISCONO!!!!

H H O entalpia vapore solo acquaV 2

Sono i più utilizzati perché appunto in base alla concentrazione binaria si possono andare aH H O entalpia liquido solo acquaL 2

leggere i valori dell'entalpia. La curva superiore è l'entalpia del vapore saturo e la curvaH NH entalpia vapore solo ammoniacaV 3

inferiore è l'entalpia del liquido saturo. Le coppia di curve rappresentate fanno riferimentoH NH entalpia liquido solo ammoniacaL 3

a una pressione costante. Avremo:→Hv H2O entalpia vapore solo acqua

Le coppia di curve rappresentate fanno riferimento a una pressione costante.→Hv NH3 entalpia vapore solo ammoniaca

P PIn funzione della pressione ( o ) la coppia di curve si sposta in alto o in basso.

C V→HL H2O entalpia liquido solo acquaP riscaldamento generatore di vaporeC →P